【正文】 容、渠系建筑物的尺寸、抽水站裝機容量）或灌溉面積的大小。因此，確定1979年為典型年。作物需水量的大小與氣象條件（溫度、日照、濕度、風速）、土壤含水狀況、作物種類及其生長發(fā)育階段、農業(yè)技術措施、灌溉排水措施等有關，而且各因素對需水量的影響相互聯系，錯綜復雜。因此，在制定作物灌溉制度時，必須結合地區(qū)與農時的具體情況進行具體分析。（2）根據灌溉試驗資料制定灌溉制度。本設計按水量平衡原理并結合群眾豐產灌水經驗分析制定作物灌溉制度。所以，時段計劃濕潤層內的儲水量、有效降雨量、計劃濕潤層增加而增加的水量以及計劃濕潤層內允許的上限、下限貯水量是本設計重點討論的4個部分。取50mm。（2）相關參數的確定①時段初劃濕潤層內的貯水量時段初劃濕潤層內的貯水量取80%，故=80%40050%40%=64mm。一般認為一次降雨量小于5mm時，為0；一次降雨量在5~50mm時，~，；一次降雨量大于50mm時，~。冬小麥各個生育期有不同的計劃濕潤層，因此在各生育期計劃層內所允許的上、下限貯水量也不同。本設計由于地下水埋深多大于10米，地下水資源稀缺，因此不予考慮。表38 小麥逐日需水量計算表生育期幼苗期分蘗期拔節(jié)期抽穗期灌漿期起止日期~~~~~天數/d7735413244階段需水模數/%階段需水量/mm平均日需水量/mm（3）冬小麥的灌溉制度通過計算時段初劃濕潤層內的儲水量、有效降雨量、計劃濕潤層增加而增加的水量以及計劃濕潤層內允許的上限、下限貯水量，來制定冬小麥的灌溉制度。把播前灌水定額加上生育期的灌水定額，即得冬小麥的灌水定額=+= m3/畝，即340mm。 設計典型年的選擇灌溉用水量主要受降雨量的制約，不同水文年度降雨不同。對于任何一種作物的某一次灌水，須供水到田間的灌水量（稱凈灌溉用水量）可用下式（38）求得；任一時段內的凈灌溉用水量（時段內各種作物凈灌溉用水量之和）可用式（39）計算。/畝萬畝萬m179。/畝萬畝萬m179。就是對灌區(qū)的供水與需水進行綜合分析比較，若供水量大于需水量，則滿足灌區(qū)需水要求；反之，則需要修建蓄水工程或選擇性消減灌溉用水量，使可供水量滿足需水量的要求。179。由表310可求得典型年全灌區(qū)凈灌溉用水過程。經計算，=。 灌水率的設計灌水率是指灌區(qū)單位面積(一般以100hm2計)上所需灌溉的凈流量，它是根據灌溉制度確定的，是計算灌區(qū)渠首的引水流量和灌溉渠道的設計流量的重要參數。直接影響著灌水率的大小，也影響著渠道的設計流量和渠道及渠系建筑物的造價。灌水率初圖見圖41.表41 各作物初擬灌水率值作物作物所占面積（%）灌水次數灌水定額(m179。此外，為了減少輸水損失，并使渠道工作制度比較平穩(wěn)，在調整時不應該是灌水率相差懸殊，一般最小灌水率不應小于最大灌水率的40%。100h㎡）。圖 41 灌水率初圖圖42 渠系布置方案 灌溉渠道的規(guī)劃原則（1）干渠盡量布置在灌區(qū)的較高地帶，以便控制較大的灌區(qū)面積；（2）使工程量和工程費用最??；（3）灌溉渠道的位置應參照行政區(qū)劃確定，盡量使各用水單位都有獨立的用水渠道，以利管理；（4）斗，農渠的布置應滿足機耕要求；（5）要考慮綜合利用。其中四支渠為典型渠道實行輪灌，則四支渠農渠輪灌工作制度見表42。渠道設計流量的推算：由于輪灌渠道的輸水時間小于灌水延續(xù)時間，所以，不能直接根據設計灌水模數和灌溉面積自下而上的推算渠道設計流量。（2） 由支渠分配到每條農渠的田間凈流量 （43）式中 ——農渠的田間凈流量，m3/s；——同時工作的斗渠條數；k——同時工作的農渠條數。二、設計流量推算本設計以三支渠為典型進行流量計算。支渠的凈流量：支渠每千米輸水損失系數為：支渠的平均工作長度： =支渠的毛流量為：（2）計算三支渠的灌溉水利用系數：（3）計算其他九條支渠的設計流量 二干一支：*=(m3/s) 二干二支：*=(m3/s) 一支渠： *=(m3/s) 二支渠： *=(m3/s) (m3/s)四支渠： *=(m3/s) (m3/s)五支渠：*=（m3/s） =(m3/s)六支渠： *=(m3/s) (m3/s)七支渠： *=(m3/s) (m3/s)八支渠： (m3/s)（4）推求干渠各段的設計流量一干渠：EF段的設計流量 （m3/s） （m3/s）DE段的設計流量： CD段的設計流量： ++= BC段的設計流量： AB段的設計流量： 二干渠：HG段的設計流量： 則：+=灌溉水利用系數： 渠道加大流量渠道加大流量以設計流量為基礎，給設計流量乘以“加大系數”既得。則各支渠，干渠各段的加大流量見表44,45。符合這些條件得橫斷面稱為水利最佳斷面，水利最佳斷面應為半圓形斷面，但天然土渠修成半圓形是很困難的，也是很不穩(wěn)定的，只能修成梯形斷面。渠道比降應根據沿線地面坡度，下級渠道分水口要求水位、渠床土質、渠道流量、渠水含沙量等情況，參照相似灌區(qū)的經驗數值，如下表，初選一個渠道比降，進行水力計算和流速校核，若滿足水位和不沖不淤要求，便可采用。糙率系數值的正確選擇不僅要考慮渠床土質和施工質量，還要估計到建成后的管理養(yǎng)護情況。支、農渠采用梯形斷面。④ 校核渠道流速：式中：VCS為渠道不沖流速；K——根據渠床土壤性質而定的耐沖系數，經查表，本設計為干砌卵石，；Q——渠道的設計流量，m3/s。比較廣泛采用的是試算法求解渠道的斷面尺寸，具體步驟如下：① 設b、h值② 根據假設的b、h值計算相應的過水斷面面積A、濕周、水力半徑R和謝才系數C，計算公式如下： （49） （410）式中：——過水斷面面積，；——水力半徑，；——濕周，；——水深，；——底寬，； ——謝齊系數，；——比降；——渠床糙率系數。本設計中采用干砌卵石護面，n=。表46 不同地形區(qū)渠道比降渠道級別干渠支渠斗渠農渠平原灌區(qū)1/5000~1/100001/3000~1/70001/2000~1/50001/1000~1/3000丘陵灌區(qū)1/2000~1/50001/1000~1/3000土渠1/2000土渠1/1000石渠1/500石渠1/300濱湖灌區(qū)1/8000~1/150001/6000~1/80001/4000~1/50001/2000~1/3000 （2）渠床糙率系數渠床糙率系數n是反映粗糙程度的技術參數。一般情況下采用明渠均勻流公式計算，即 （48）式中：Q——渠道設計流量，m3/s； A——渠道斷面面積，m2； R——水力半徑，m； ——渠底比降； C——謝齊系數，一般采用曼寧公式，其中n為渠床糙率。對于同一條渠道，其設計流量與最小流量相差不要過大，否則在用水過程中，有可能因為水位不夠而造成引水困難。 （47）式中： ——渠道加大流量，m3/s；——渠道加大系數，見表43； ——渠道設計流量，m3/s。故農渠的田間徑流量為：取田間水利用系數=，則農渠的凈流量為：=(m3/s)砂壤土，A=,m=：=農渠平均工作長度=農渠的毛流量或設計流量為：②計算斗渠的設計流量。（5） 渠道的毛流量 （46）式中：——渠道的毛流量，m3/s； ——渠道的凈流量，m3/s； ——最下游一個輪灌組灌水時渠道的平均工作長度，km。一、相關公式（1） 支渠的設計田間凈流量 （42）式中：——支渠的田間凈流量，m3/s；——支渠的灌溉面積，（100hm2）；——設計灌水模數，m3/（s渠道設計流量與渠道所控制的灌溉面積大小、作物組成和作物的灌溉制度以及渠道的工作制度有關。 渠道工作制度的確定渠道工作制度一般分為輪灌和續(xù)灌兩種方式，根據規(guī)劃要求，干渠、支渠采用續(xù)灌方式，斗渠采用輪灌方式。 m3/（s 作為設計渠道的設計灌水率值，為了不因短暫的大流量輸水而擴大整個渠道，以節(jié)省渠道工程量，應選取延續(xù)時間較長的最大灌水率值。/(s——第i種作物第k次灌水的灌水定額，m3/hm2。設灌區(qū)內種有各種作物，某一作物的種植面積占灌區(qū)總種植面積的百分數為，各次灌水定額分別為(=1，2等)(m3/100h㎡)，要求各次灌水在(=1，2等)晝夜內完成，其各次灌水率為： （41）式中： ——第種作物第次灌水的灌水率，m3/（s634 灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設計灌溉排水工程主要是對灌溉渠系進行規(guī)劃設計，以田間工程規(guī)劃為主。通過渠系建設配套設施，把干、支、斗、農四級渠道全部硬化防滲，以提高水的利用系數。/秒，且壩下滲水經馬莊北攔河壩攔截可直接引入一支渠，宋灣、梢子溝滲水進入干渠，灌區(qū)上游宋灣、新莊、馬莊、坡村、訖塔寨4000余畝用庫外徑流灌溉。,年供水量與興利庫容1580萬ｍ179。/畝萬畝萬m179。/畝萬畝萬m179。經計算，作物的凈灌溉用水量與時段內凈灌溉用水量見表310。在制定灌溉制度時，已根據灌溉保證率75%（中等干旱年）的選擇，選擇設計典型年為1979年。/畝1502302033020435550650745850合計340 灌區(qū)灌溉用水過程 灌溉用水量（或流量）是指灌溉土地需要從灌溉水源取用的水量（或流量）。由表39可知，冬小麥全生育期的灌水次數為8次。以河南新鄉(xiāng)冬小麥生育階段需水量模系數作為依據計算小麥各生育期需水量。土壤允許最小含水率應大于凋萎系數，本設計取60%計劃層內所允許的上、下限貯水量可用下式計算： （36） （37）式中： ——計劃層計劃層內所允許的上限貯水量，m3/畝； ——計劃層計劃層內所允許的下限貯水量，m3/畝；、——計劃濕潤層內土壤含水率上、下限，占空隙%； A——土壤孔隙率，占土體%； ——計劃濕潤層深度，m。表37 冬小麥各生育期的有效降雨量日期降雨量P(mm)入滲系數有效降雨量P0（mm）12月8日5．0012月15日1月28日1月30日2月21日2月22日3月22日3月29日3月31日4月6日4月7日4月18日4月25日5月11日5月14日11．4注：表中數據為全生育期內各天的有效降雨量，有效降雨為零時數據略。冬小麥各生育期土壤的計劃濕潤層深度依據《灌溉排水工程學》第39頁表113，具體數據見表36。本設計不予考慮； ——時段內的灌溉水量，mm； ——時段內的作物田間需水量，mm。播前灌水定額可按下式計算： （32）式中：——播前灌水定額，畝；——土壤計劃層深度，本設計??； ——允許最大的含水率，以占孔隙率的%計， ==50%； ——土層內的平均含水率，占孔隙率%，本設計； ——土壤孔隙率，占土體%，=40%。旱作物依靠其主要根系從土壤中吸取水分，滿足其正常生長發(fā)育需要。（3）按水量平衡原理分析制定作物的灌溉制度。（1）根據群眾豐產灌水經驗，確定作物灌溉制度。各作物各生育期的需水量見表32,33,34,35。表31 灌溉設計保證率標準參考值灌水方法地區(qū)作物種類灌溉設計保證率（%）地面灌溉干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)以旱作為主50~75以水稻為主70~80半干旱、半濕潤地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)以旱作為主70~80以水稻為主75~80濕潤地